WO2019164173A1 - 피부 미용 기기 및 그 제어 방법 - Google Patents

피부 미용 기기 및 그 제어 방법 Download PDF

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WO2019164173A1
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voltage
skin care
care device
skin
module
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PCT/KR2019/001747
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이종민
박준호
박진표
나원산
권민경
김한수
이정인
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주식회사 아모센스
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    • A61N1/08—Arrangements or circuits for monitoring, protecting, controlling or indicating
    • A61N2001/083—Monitoring integrity of contacts, e.g. by impedance measurement

Definitions

  • the present invention relates to a skin care device and a control method thereof, and more particularly, to a skin care device that can prevent overheating and a control method thereof (SKIN CARE DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING THEREFORE).
  • the skin care device may be classified into a skin beauty device (hereinafter, referred to as an ultrasonic skin care device) that delivers ultrasonic waves to a user's skin and a skin beauty device to apply an electric current (hereinafter, a current skin care device).
  • a skin beauty device hereinafter, referred to as an ultrasonic skin care device
  • a current skin care device to apply an electric current
  • Ultrasonic skin care device massages skin through physical vibration through ultrasonic waves.
  • the current type skin care device applies an alternating current to the user's skin to remove sebum, waste, etc. or to absorb skin nutrients deep into the skin.
  • the current type skin care device improves the elasticity of the skin or promotes the absorption of the ampoule applied to the skin by changing the electrical environment of the skin by applying an electric current after contacting the electrode to the skin side to be treated.
  • the contact part a part contacting the skin
  • the present invention has been proposed to solve the above-mentioned conventional problems, and determines whether rubbing of the skin care device based on the voltage change amount according to skin contact, and if rubbing does not occur for a predetermined time.
  • An object of the present invention is to provide a skin care device and a method of controlling the same, which block current output.
  • the skin care device determines the state of the skin care device based on the detection voltage corresponding to the current change of the transformer module by outputting an alternating current through the contact electrode to the skin.
  • the current output of the electrode module is blocked.
  • the skin care device senses a current on the primary side of the transformer module and converts it into a detection voltage, and determines one of the rubbing state and the fixed state as the state of the skin care device based on the magnitude of the change and the set magnitude of the detection voltage. At this time, the skin care device determines that the skin beauty device is in a rubbing state if the magnitude of the change in the detection voltage is greater than or equal to the set size, and determines the fixed state of the skin care device if the magnitude of the change in the detection voltage is less than the set size.
  • the skin care device cuts the AC current output and then controls to output the current again after a set time elapses.
  • the method for controlling skin care apparatus applies an alternating current to the skin through a pair of contact electrodes, and fixes the skin care apparatus based on a voltage change caused by applying alternating current. Judging by the state, it cuts off the AC current applied to the skin.
  • the skin care device control method detects a current on the primary side of the transformer module and converts the current into a sense voltage to detect a voltage change.
  • the skin care device control method determines one of a rubbing state and a fixed state as a state of the skin care device based on the magnitude of the change in the sensed voltage and the set size.
  • the method for controlling the skin care device determines that the skin beauty device is in a rubbing state when the magnitude of change in the detection voltage is greater than or equal to the set size, and determines the fixed state of the skin care device when the magnitude of the change in the detection voltage is less than the set size.
  • the skin care device control method re-outputs the AC current to the skin when a predetermined time elapses after the AC current is cut off.
  • the skin care device and its control method determine whether rubbing of the skin care device based on the voltage change amount according to the skin contact, and if rubbing does not occur for a predetermined time, outputting current through the contact electrode. By blocking, there is an effect that can prevent the skin burn that can occur when the contact electrode of the skin care device stays in one place of the skin for a long time.
  • the skin care device and its control method are electrodes of the skin care device without using a temperature sensor for detecting the temperature of the contact portion or a proximity sensor, a gyro sensor, etc. for detecting the contact with the skin or the movement of the skin care device.
  • FIG 1 and 2 are views for explaining a skin care device according to an embodiment of the present invention.
  • 3 to 7 are views for explaining the control module of FIG.
  • FIG. 8 is a circuit diagram for implementing a skin care device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a method for controlling skin care apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a flowchart for explaining a state determination step of a skin care device in FIG. 9; FIG.
  • a pair of contact electrodes 142 are exposed to the outside of the main body.
  • the skin care device 100 applies an alternating voltage to the skin as the pair of contact electrodes 142 contact with the skin. As a result, an alternating current flows between the pair of contact electrodes 142 and the skin.
  • the skin care device 100 has been described as a pair of contact electrodes 142 exposed to the outside, but is not limited to this may be composed of two or more pairs.
  • the skin care device 100 detects a magnitude of fluctuation (that is, a change amount) of voltage according to an alternating current flowing between the contact electrode 142 and the skin. The skin care device 100 determines whether the skin care device 100 is rubbing by comparing the magnitude of the voltage variation with a predetermined size.
  • the skin care device 100 determines the rubbing state and outputs AC power when the magnitude of the voltage fluctuation is greater than or equal to the set magnitude.
  • the skin care device 100 determines that the voltage fluctuation is less than the predetermined size and stops the output of the AC power.
  • the skin care device 100 stops the output of the AC power and outputs the AC power again after a predetermined time elapses.
  • the skin care device 100 includes a first input module 110, a second input module 120, a transformer module 130, an electrode module 140, a detection module 150, and the like.
  • Control module 160 includes a first input module 110, a second input module 120, a transformer module 130, an electrode module 140, a detection module 150, and the like.
  • the first input module 110 outputs a first AC voltage.
  • the first input module 110 outputs a first alternating voltage having a cycle.
  • the first input module 110 outputs a first AC voltage having a cycle of about 1 MHz.
  • the second input module 120 outputs a second AC voltage.
  • the second input module 120 outputs a second AC voltage having the same cycle as the first AC voltage.
  • the first input module 110 outputs a second AC voltage having a cycle of about 1 MHz.
  • the second input module 120 outputs a second AC voltage having a phase difference of 180 degrees with the first AC voltage output from the first input module 110.
  • the second input module 120 outputs a second AC voltage having an inverted waveform inverting the waveform of the first AC voltage.
  • the transformer module 130 generates a sum AC voltage by summing AC voltages output from the first input module 110 and the second input module 120.
  • the primary side of the transformer module 130 is connected to the first input module 110 and the second input module 120.
  • the transformer module 130 receives a first AC voltage and a second AC voltage through the primary side.
  • the transformer module 130 adds the first AC voltage and the second AC voltage to generate a sum AC voltage.
  • the transformer module 130 amplifies the summed AC voltage into an output AC voltage having a set voltage.
  • the transformer module 130 outputs the output AC voltage to the electrode module 140.
  • the secondary side of the transformer module 130 is connected to the electrode module 140.
  • the transformer module 130 outputs the output AC voltage to the electrode module 140 through the secondary side.
  • the electrode module 140 receives an output AC voltage output from the transformer module 130.
  • the electrode module 140 is intended to improve the elasticity of the skin by generating a potential difference in the skin of the user when the output AC voltage is input (applied), thereby changing the electrical environment of the skin.
  • the electrode module 140 includes a pair of contact electrodes 142 in contact with the user's skin.
  • the pair of contact electrodes 142 are spaced apart on the same surface of the main body.
  • the pair of contact electrodes 142 are implemented in a bi-polar manner.
  • the pair of contact electrodes 142 implement the function of known iontophoresis.
  • the pair of contact electrodes 142 constitute a closed circuit with the user's skin as AC power is supplied (applied) through the transformer module 130.
  • An alternating current flows between the pair of contact electrodes 142 and the skin through a closed circuit.
  • An alternating current flowing between the pair of contact electrodes 142 and the skin is applied to the dermal layer of the skin. As a result, water molecules in the dermal layer are rotated to prevent the dermal layer from collapsing, thereby improving skin wrinkles of the user.
  • the sensing module 150 senses a current amount of the transformer module 130. As the alternating current flows between the pair of contact electrodes 142 and the skin, a change in the amount of current occurs on the primary side of the transformer module 130. The amount of current on the primary side of the transformer module 130 is determined in proportion to the current flowing on the secondary side of the transformer module 130. Accordingly, the sensing module 150 is connected to the primary side of the transformer module 130 to sense a current signal. The sensing module 150 converts the current signal into a voltage signal and outputs it. That is, the sensing module 150 converts the current sensed by the primary side of the transformer module 130 into a sensing voltage signal and outputs it.
  • the current signal (ie, analog current signal) detected by the sensing module 150 includes a lot of noise.
  • an error may occur when determining the state of the skin care device 100 in the control module 160 described later.
  • the sensing module 150 filters the noise from the current signal to generate a purified current signal (hereinafter, referred to as a purified current signal).
  • the sensing module 150 filters the signal of the set frequency band from the current signal to generate the purified current signal. For example, since it is physically impossible for the user to shake the contact electrode 142 more than 20 times per second, the sensing module 150 determines the current signal of the frequency band of 20 Hz or more as noise.
  • the sensing module 150 filters the noise (ie, the current signal in the frequency band of 20 Hz or more) from the current signal to generate the purified current signal.
  • the sensing module 150 converts the purified current signal into a sensing voltage signal and outputs the detected voltage signal.
  • the control module 160 determines whether the skin care device 100 enters the rubbing detection mode based on the detection voltage signal.
  • the control module 160 may determine whether the skin care device 100 enters the rubbing detection mode based on the slope of the detection voltage signal.
  • the control module 160 calculates a slope during the set time of the sense voltage signals.
  • the control module 160 determines whether to enter the rubbing detection mode by comparing the calculated slope with the set slope (that is, the minimum set slope and the maximum set slope).
  • the contact electrode 12 of the skin care device 100 stays in one place of the skin or is very slowly It is likely to move.
  • control module 160 determines to enter the rubbing detection mode when the slope for the set time of the sense voltage signal is less than or equal to the minimum set slope.
  • control module 160 does not enter the rubbing detection mode when the slope for the set time of the sensing voltage signal exceeds the minimum set slope and is less than the maximum set slope, and determines that the skin beauty device 100 is in a rubbing state.
  • the control module 160 does not enter the rubbing sensing mode by determining the corresponding signal voltage signal as noise and based on the inclination of the sensing voltage signal of the next section. To determine whether or not to enter the rubbing detection mode.
  • the control module 160 may determine whether to enter the rubbing sensing mode based on the amplitude of the sensing voltage signal.
  • the control module 160 determines to enter the rubbing detection mode when the amplitude of the sensing voltage signal that is less than the set amplitude continues for a predetermined time or more. At this time, if the amplitude of the sense voltage signal is greater than or equal to the set amplitude, the control module 160 determines rubbing.
  • control module 160 determines the state of the skin care device 100 based on the detection voltage signal output from the detection module 150.
  • the control module 160 determines one of the rubbing state and the fixed state as the state of the skin beauty device 100 based on the sense voltage signal.
  • the sensing voltage signal output from the sensing module 150 may be changed by more than a predetermined size (that is, a magnitude of fluctuation) when the pair of contact electrodes 142 are rubbed in contact with the user's skin.
  • the sensing voltage signal output from the sensing module 150 has a change amount less than the set size when the pair of contact electrodes 142 are fixed in contact with the user's skin.
  • control module 160 determines the state (that is, rubbing and fixing) of the skin care device 100 by comparing the sensing voltage signal with a set magnitude.
  • the control module 160 monitors the variation of the sense voltage signal.
  • the control module 160 determines the state of the skin care apparatus 100 based on the amount of change in the sensed voltage signal.
  • the control module 160 determines one of the rubbing state and the fixed state as the state of the skin beauty device 100 based on the amount of change in the sensed voltage signal.
  • control module 160 determines the state of the skin care device 100 based on the amount of change of the sensing voltage signal and the set size. The control module 160 determines that the skin beauty device 100 is in a rubbing state when the amount of change in the sensed voltage signal is greater than or equal to a predetermined size. The control module 160 determines that the skin care device 100 is in a fixed state when the amount of change in the sensed voltage signal is less than a predetermined size.
  • control module 160 may determine the state of the skin care device 100 based on the number of detection voltage signals greater than or equal to a predetermined magnitude during the first set time.
  • the control module 160 counts the number of times of the sense voltage signal having a change amount greater than or equal to the set magnitude during the first set time.
  • the control module 160 determines that the skin care device 100 is in a rubbing state when the number of times counted during the first setting time is greater than or equal to the setting number.
  • the control module 160 determines that the skin care device 100 is in a fixed state when the number of counts during the first set time is less than the set number.
  • control module 160 may determine the state of the skin care device 100 based on the time when the amount of change in the detection voltage signal that is less than the set magnitude is detected during the first set time.
  • the control module 160 counts the time that the amount of change in the sense voltage signal is less than the set magnitude.
  • the control module 160 continuously counts a time when the amount of change in the sense voltage signal is a predetermined magnitude sorry.
  • the control module 160 determines that the skin care device 100 is fixed when the counted time is equal to or greater than the first predetermined time.
  • the control module 160 determines that the skin care device 100 is in a rubbing state when the counted time is less than the first set time.
  • the control module 160 blocks current output through the pair of contact electrodes 142 based on the state of the skin care device 100. At this time, the control module 160 controls the AC voltage output of the first input module 110 and the second input module 120 according to the state of the skin care device 100.
  • control module 160 may control the first input module 110 and the first input module 110 to maintain an output state of an AC voltage (ie, a first AC voltage and a second AC voltage). 2 controls the input module 120.
  • an AC voltage ie, a first AC voltage and a second AC voltage
  • control module 160 determines that the skin care device 100 is in a fixed state, the control module 160 controls the first input module 110 and the second input module 120 to stop the AC voltage output. .
  • the control module 160 controls the first input module 110 and the second input module 120 to re-output the AC voltage when the second set time elapses after the AC voltage output is stopped.
  • the control module 160 stops the output of the AC voltage.
  • Control module 120 The control module 160 maintains the output stop state for the second preset time t2 to t3.
  • the control module 160 controls the first input module 110 and the second input module 120 to re-output the AC voltage from the time point when the second set time elapses (that is, t3).
  • the skin care device 100 may detect whether the contact electrode 142 is in contact with the skin by outputting a fine AC voltage having a relatively low voltage to the skin before outputting an AC voltage having a high frequency.
  • the skin care device 100 outputs a minute alternating voltage through the contact electrode 142.
  • the pair of contact electrodes 142 constitute a closed circuit with the skin of the user.
  • a relatively low micro alternating current flows between the pair of contact electrodes 142 and the skin than when an alternating voltage is applied through a closed circuit.
  • the skin care device 100 detects whether the contact electrode 142 is in contact with the skin based on the voltage change caused by the micro alternating current. The skin care device 100 determines that the contact electrode 142 is in contact with the skin when the detected voltage by the micro AC current is equal to or greater than the set value. If it is determined that the contact electrode 142 is in contact with the skin, the skin care device 100 outputs an alternating current through the contact electrode 142.
  • FIG. 8 is an example of a circuit diagram for implementing the skin care device 100 described above.
  • the first input module 110 includes an input terminal RF_N, a plurality of resistors R39, R36, and R41, a diode D3, a transistor Q13, and a capacitor C33.
  • the input terminal RF_N receives a first AC voltage from a power supply unit (eg, a battery) of the skin care device 100.
  • a power supply unit eg, a battery
  • One end of the resistor R39 is connected to the input terminal RF_N.
  • the other end of the resistor R39 is connected to the gate of the transistor Q13.
  • the diode D3 is connected in parallel to the resistor R39.
  • One end of the resistor R41 is connected to the line connecting the other end of the resistor R39 to the transistor Q13, and the other end of the resistor R41 is connected to the ground GND.
  • the drain of the transistor Q13 is connected to the primary side of the transformer module 130.
  • one end of the resistor R36 is connected to a line connecting the drain of the transistor Q13 and the primary side of the transformer module 130.
  • the other end of the resistor R36 is connected to one end of the capacitor C33.
  • the source of transistor Q13 and the other end of capacitor C33 are connected to ground GND_A.
  • the plurality of resistors R39, R36, and R41, the diode D3, the transistor Q13, and the capacitor C33 included in the second input module 120 may be modified in various forms in addition to the connections shown in the drawing. have.
  • the second input module 120 is composed of an input terminal RF_P, a plurality of resistors R46, R49, and R45, a diode D4, a transistor Q14, and a capacitor C34.
  • the input terminal RF_P receives a second AC voltage from a power supply unit (for example, a battery) of the skin care device 100.
  • a power supply unit for example, a battery
  • One end of the resistor R46 is connected to the input terminal RF_P.
  • the other end of the resistor R46 is connected to the gate of the transistor Q14.
  • the diode D4 is connected in parallel with the resistor R46.
  • One end of the resistor R49 is connected to the line connecting the other end of the resistor R46 to the transistor Q14, and the other end of the resistor R49 is connected to the ground GND.
  • the drain of the transistor Q14 is connected to the primary side of the transformer module 130.
  • one end of the resistor R45 is connected to a line connecting the drain of the transistor Q14 and the primary side of the transformer module 130.
  • the other end of the resistor R45 is connected to one end of the capacitor C34.
  • the source of transistor Q14 and the other end of capacitor C34 are connected to ground GND_A.
  • the plurality of resistors R46, R49, and R45, the diode D4, the transistor Q14, and the capacitor C34 included in the second input module 120 may be modified in various forms in addition to the connections shown in the drawing. have.
  • the transformer module 130 includes a plurality of coils disposed on the primary side and a plurality of coils disposed on the secondary side.
  • the plurality of coils disposed on the primary side are connected in series to be connected to the first input module 110 and the second input module 120.
  • a plurality of coils disposed on the secondary side are connected in series and connected to the electrode module 140.
  • the electrode module 140 includes a pair of contact electrodes PAD1 and PAD2, resistors R37 and R38, and a capacitor C32.
  • the pair of contact electrodes PAD1 and PAD2 are connected to coils disposed on the secondary side of the transformer module 130, respectively.
  • the contact electrode PAD1 is connected to one end of the coils disposed on the secondary side of the transformer module 130, and the contact electrode PAD2 is connected to the other end of the coils disposed on the secondary side of the transformer module 130.
  • a resistor R38 is disposed on a line connecting the contact electrode PAD1 and the transformer module 130.
  • One end of the resistor R37 is connected to a line connecting the contact electrode PAD1 and the transformer module 130. At this time, one end of the resistor R37 is connected to the line between the resistor R38 and the transformer module 130. The other end of the resistor R37 is connected to a line connecting the contact electrode PAD2 and the transformer module 130.
  • One end of the capacitor C32 is connected to a line connecting the contact electrode PAD1 and the transformer module 130. At this time, one end of the capacitor (C32) is connected to the line between the resistor (R38) and the contact electrode (PAD1). The other end of the capacitor C32 is connected to a line connecting the contact electrode PAD2 and the transformer module 130.
  • resistors R37 and R38 and the capacitor C32 included in the electrode module 140 may be modified in various forms in addition to the connection shown in the drawing.
  • the sensing module 150 includes an IC circuit U6.
  • the IC circuit U6 receives an AC current flowing through the primary side coil of the transformer module 130.
  • the IC circuit U6 converts an AC current into a voltage and outputs the alternating current to the control module 160 through the output terminal Current_AD.
  • the resistors R50, R51, and R52, the capacitors C35, C36, and C37 and the inductor L3 included in the sensing module 150 may be modified in various forms in addition to the connection shown in the drawing.
  • the skin care device 100 applies an alternating current to the skin in contact with the pair of contact electrodes 142 (S100).
  • the skin care device 100 receives a first AC voltage and a second AC voltage having inverted waveforms.
  • the skin care device 100 may sum the first AC voltage and the second AC voltage, and then amplify the output AC voltage to a pair of contact electrodes 142.
  • the pair of contact electrodes 142 apply an alternating current to the skin by generating a potential difference in the skin since the output alternating voltage is applied in contact with the skin.
  • the skin care device 100 detects a voltage change according to the application of an alternating current (S200).
  • the skin care device 100 senses a current signal formed on the primary side of the transformer module 130 as an alternating current is applied to the skin. As the alternating current flows between the pair of contact electrodes 142 and the skin, a change in the amount of current occurs on the primary side of the transformer module 130.
  • the current signal on the primary side of the transformer module 130 is determined in proportion to the current flowing on the secondary side of the transformer module 130.
  • the skin care device 100 is connected to the primary side of the transformer module 130 detects a current signal.
  • the skin care device 100 converts the detected current signal into a detected voltage signal and outputs the detected voltage signal.
  • the skin care device 100 When the skin care device 100 includes noise in the current signal, an error (misjudgment) may occur when determining a state in step S300. Thus, the skin care device 100 generates a purified current signal that filters noise from the current signal. The skin care device 100 converts the generated tablet current signal into a sense voltage signal.
  • the skin care device 100 determines the state of the skin care device 100 based on the voltage variation (S300).
  • the skin care device 100 determines the state of the skin care device 100 based on the detected voltage signal output in step S200.
  • the skin care device 100 determines one of a rubbing state and a fixed state as the state of the skin care device 100 based on the detected voltage signal.
  • the skin care device 100 determines whether to enter a rubbing detection mode based on a detection voltage signal.
  • the skin care device 100 determines whether to enter the rubbing detection mode based on the slope or amplitude of the detection voltage signal.
  • the skin care apparatus 100 may determine whether to enter the rubbing detection mode by comparing the inclination during the setting time and the setting inclination of the detection voltage signal. At this time, the skin care apparatus 100 determines that the rubbing detection mode enters when the slope for the set time is less than the minimum set slope among the detection voltage signals.
  • the skin care device 100 may determine whether to enter the rubbing detection mode based on the amplitude of the detection voltage signal. The skin care device 100 determines that the rubbing detection mode enters when the amplitude of the detection voltage signal that is less than the set amplitude continues for a predetermined time or more.
  • the skin care device 100 determines the state (ie, rubbing and fixing) of the skin care device 100 by comparing the detected voltage signal with a set size (S320). .
  • the sensing voltage signal has a change amount (that is, a magnitude of fluctuation) exceeding a predetermined size when rubbing in a state where the pair of contact electrodes 142 are in contact with the user's skin, and a pair of contact electrodes ( 142 has a change amount less than the set size when it is fixed in the contacted state.
  • the skin care device 100 determines a rubbing state based on this. To this end, the skin care device 100 monitors a change in the sensed voltage signal. The skin care device 100 determines the state of the skin care device 100 based on the amount of change in the detected voltage signal. The skin care device 100 determines one of a rubbing state and a fixed state as the state of the skin care device 100 based on the amount of change in the sensed voltage signal.
  • the skin care device 100 determines the state of the skin care device 100 based on the amount of change of the detection voltage signal and the set size. The skin care device 100 determines that the skin care device 100 is in a rubbing state when the amount of change in the detection voltage signal is greater than or equal to a predetermined size. The skin care device 100 determines that the skin care device 100 is in a fixed state when the amount of change in the detection voltage signal is less than a predetermined size.
  • the skin care device 100 may determine the state of the skin care device 100 based on the number of detection voltage signals that are greater than or equal to a predetermined magnitude during the first set time.
  • the skin care device 100 counts the number of detection voltage signals having a change amount equal to or greater than a predetermined magnitude during the first preset time.
  • the skin care device 100 determines that the skin care device 100 is in a rubbing state when the number of times counted during the first setting time is greater than or equal to the setting time.
  • the skin care device 100 determines that the skin care device 100 is in a fixed state when the number of times of counting during the first setting time is less than the setting time.
  • the skin care device 100 may determine the state of the skin care device 100 based on a time when the amount of change in the detection voltage signal that is less than the set size is detected during the first set time.
  • the skin care device 100 counts the time when the amount of change in the sense voltage signal is less than the set size.
  • the skin care device 100 continuously counts a time when the amount of change in the sensed voltage signal is a predetermined size sorry.
  • the skin care device 100 determines that the skin care device 100 is in a fixed state when the counted time is greater than or equal to the first predetermined time.
  • the skin care device 100 determines that the skin care device 100 is in a rubbing state when the counted time is less than the first set time. At this time, when the skin care device 100 determines that the skin care device 100 is in a rubbing state, steps S100 to S300 are repeated.
  • the skin care device 100 determines that the rubbing state does not enter the rubbing detection mode when the slope for the set time of the detection voltage signal exceeds the minimum set slope and is less than the maximum set slope. At this time, the skin care apparatus 100 may determine rubbing if the amplitude of the detection voltage signal is greater than or equal to the set amplitude.
  • the skin care device 100 moves to step S100 to apply an alternating current to the skin.
  • the skin care apparatus 100 determines the signal voltage signal as noise and does not enter the rubbing detection mode when the inclination for the set time is greater than the maximum inclination of the detection voltage signal, and selects the detection voltage signal in the next section. . Thereafter, the skin care apparatus 100 re-executes steps S310 to S330 to determine whether to enter the rubbing detection mode.
  • the skin care device 100 When the skin care device 100 is in a fixed state (S400; YES), the skin care device 100 blocks an AC current applied to the skin (S500). When the skin care device 100 determines that the skin care device 100 is in a fixed state, the skin care device 100 blocks the input of the first AC voltage and the second AC voltage to block the AC current from being applied to the skin.
  • the skin care device 100 repeats steps S100 to S500.
  • the skin care device 100 may perform a step S100 after detecting a skin contact by applying a microcurrent to the skin.
  • an alternating voltage is output from the skin care device 100 while the contact electrode 142 and the skin are not completely in contact, an alternating current of high frequency is instantaneously generated between the contact electrode 142 and the skin to generate a spark. Occurs, the user may feel stinging by the spark.
  • the skin care device 100 may detect whether the contact electrode 142 is in contact with the skin by outputting a fine AC voltage having a relatively low voltage to the skin before outputting an AC voltage having a high frequency.
  • the skin care device 100 outputs a minute alternating voltage through the contact electrode 142.
  • the pair of contact electrodes 142 constitute a closed circuit with the skin of the user.
  • a relatively low micro alternating current flows between the pair of contact electrodes 142 and the skin than when an alternating voltage is applied through a closed circuit.
  • the skin care device 100 detects whether the contact electrode 142 is in contact with the skin based on the voltage change caused by the micro alternating current. The skin care device 100 determines that the contact electrode 142 is in contact with the skin when the detected voltage due to the microcurrent is equal to or greater than the set value. The skin care device 100 performs step S100 when it is determined that the contact electrode 142 is in contact with the skin.

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Abstract

피부 접촉에 따른 전압 변화량을 근거로 피부 미용 기기의 러빙(Rubbing) 여부를 판단하고, 설정 시간 이상 러빙이 발생하지 않으면 전극을 통한 전류 출력을 차단하도록 한 피부 미용 기기 및 이의 제어 방법을 제시한다. 제시된 피부 미용 기기는 접촉 전극을 통해 피부로 교류 전류를 출력함에 따른 변압 모듈의 전류 변화에 대응하는 감지 전압을 근거로 피부 미용 기기의 상태를 판단하고, 피부 미용 기기가 고정 상태이면 전극 모듈의 전류 출력을 차단한다.

Description

피부 미용 기기 및 그 제어 방법
본 발명은 피부 미용 기기 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 과열을 방지할 수 있는 피부 미용 기기 및 그 제어 방법(SKIN CARE DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING THEREFORE)에 관한 것이다.
일반적으로 피부 미용기기는 사용자의 피부에 초음파를 전달하는 피부 미용기기(이하, 초음파 방식 피부 미용기기)와 전류를 인가하는 피부 미용기기(이하, 전류 방식 피부 미용기기)로 구분할 수 있다.
초음파 방식 피부 미용기기는 초음파를 통해 물리적 진동을 통해 피부를 마사지한다. 전류 방식 피부 미용기기는 사용자의 피부에 교류 전류를 인가하여 피지, 노폐물 등을 제거하거나 피부 영양 물질들을 피부에 깊숙이 흡수되도록 한다.
전류 방식 피부 미용 기기는 케어를 받고자 하는 피부 측에 전극을 접촉시킨 후에 전류를 인가하여 피부의 전기적 환경을 변화시킴으로써 피부의 탄력을 개선하거나, 피부에 도포된 앰플의 흡수를 촉진한다.
하지만, 종래의 전류 방식 피부 미용기기는 가동 상태에서 일정시간 이상 동일한 위치에 머물러 있는 경우 피부와 접촉하는 부분(이하, 접촉부)의 온도가 과도하게 상승하여 사용자가 불쾌감을 느끼거나, 피부에 경미한 화상이 발생할 수 있는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 피부 접촉에 따른 전압 변화량을 근거로 피부 미용 기기의 러빙(Rubbing) 여부를 판단하고, 설정 시간 이상 러빙이 발생하지 않으면 접촉 전극을 통한 전류 출력을 차단하도록 한 피부 미용 기기 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 피부 미용 기기는 접촉 전극을 통해 피부로 교류 전류를 출력함에 따른 변압 모듈의 전류 변화에 대응하는 감지 전압을 근거로 피부 미용 기기의 상태를 판단하고, 피부 미용 기기가 고정 상태이면 전극 모듈의 전류 출력을 차단한다.
피부 미용 기기는 변압 모듈의 1차 측의 전류를 감지하여 감지 전압으로 변환하며, 감지 전압의 변동 크기 및 설정 크기를 근거로 러빙 상태 및 고정 상태 중 하나를 피부 미용 기기의 상태로 판단한다. 이때, 피부 미용 기기는 감지 전압의 변동 크기가 설정 크기 이상이면 피부 미용 기기의 러빙 상태로 판단하고, 감지 전압의 변동 크기가 설정 크기 미만이면 피부 미용 기기의 고정 상태로 판단한다. 피부 미용 기기는 교류 전류 출력을 차단한 후 설정 시간이 경과하면 전류를 재출력하도록 제어한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 피부 미용 기기 제어 방법은 한 쌍의 접촉 전극을 통해 피부로 교류 전류를 인가하고, 교류 전류 인가에 따른 전압 변동을 근거로 피부 미용 기기의 고정 상태로 판단하면, 피부로 인가되는 교류 전류를 차단한다.
피부 미용 기기 제어 방법은 변압 모듈의 1차 측에서 전류를 감지하고, 전류를 감지 전압으로 변환하여 전압 변동을 감지한다. 피부 미용 기기 제어 방법은 감지 전압의 변동 크기 및 설정 크기를 근거로 러빙 상태 및 고정 상태 중 하나를 피부 미용 기기의 상태로 판단한다. 이때, 피부 미용 기기 제어 방법은 감지 전압의 변동 크기가 설정 크기 이상이면 피부 미용 기기의 러빙 상태로 판단하고, 감지 전압의 변동 크기가 설정 크기 미만이면 피부 미용 기기의 고정 상태로 판단한다. 피부 미용 기기 제어 방법은 교류 전류를 차단한 이후 설정 시간이 경과하면 피부로 교류 전류를 재출력한다.
본 발명에 의하면, 피부 미용 기기 및 그 제어 방법은 피부 접촉에 따른 전압 변화량을 근거로 피부 미용 기기의 러빙(Rubbing) 여부를 판단하고, 설정 시간 이상 러빙이 발생하지 않으면 접촉 전극을 통한 전류 출력을 차단함으로써, 피부 미용 기기의 접촉 전극이 피부의 한 곳에 장시간 머물러 있는 경우 발생할 수 있는 피부 화상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 피부 미용 기기 및 그 제어 방법은 접촉부의 온도를 감지하기 위한 온도 센서 또는 피부와의 접촉 여부나 피부 미용 기기의 움직임을 감지하기 위한 근접 센서, 자이로 센서 등을 이용하지 않고 피부 미용 기기의 전극과 피부가 접촉되었을 때 변화하는 임피던스를 측정하여 피부 미용 기기의 러빙 여부를 판단함으로써, 피부 미용 기기의 회로 구성을 단순화하고, 제조 비용을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 피부 미용 기기를 설명하기 위한 도면.
도 3 내지 도 7은 도 2의 제어 모듈을 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 피부 미용 기기를 구현하기 위한 회로도.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 피부 미용 기기 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 10은 도 9에서 피부 미용 기기의 상태 판단 단계를 설명하기 위한 흐름도.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 피부 미용 기기(100)는 본체의 외부에 한 쌍의 접촉 전극(142)이 노출된다. 피부 미용 기기(100)는 한 쌍의 접촉 전극(142)과 피부가 접촉함에 따라 교류 전압을 피부로 인가한다. 그에 따라, 한 쌍의 접촉 전극(142)과 피부 사이에는 교류 전류가 흐른다. 여기서, 피부 미용 기기(100)는 한 쌍의 접촉 전극(142)이 외부로 노출된 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 두 쌍 이상으로 구성될 수도 있다.
피부 미용 기기(100)는 접촉 전극(142)과 피부 사이에 흐르는 교류 전류에 따른 전압의 변동(Fluctuation) 크기(즉, 변화량)를 감지한다. 피부 미용 기기(100)는 전압의 변동 크기와 설정 크기를 비교하여 피부 미용 기기(100)의 러빙(Rubbing) 여부를 판단한다.
피부 미용 기기(100)는 전압의 변동 크기가 설정 크기 이상이면 러빙 상태로 판단하여 교류 전원을 출력한다. 피부 미용 기기(100)는 전압의 변동 크기가 설정 크기 미만이면 고정 상태로 판단하여 교류 전원의 출력을 정지시킨다. 피부 미용 기기(100)는 교류 전원의 출력을 정지시킨 후 설정 시간이 경과하면 교류 전원을 재출력한다.
이를 위해, 도 2를 참조하면, 피부 미용 기기(100)는 제1 입력 모듈(110), 제2 입력 모듈(120), 변압 모듈(130), 전극 모듈(140), 감지 모듈(150) 및 제어 모듈(160)을 포함한다.
제1 입력 모듈(110)은 제1 교류 전압을 출력한다. 제1 입력 모듈(110)은 사이클을 갖는 제1 교류 전압을 출력한다. 제1 입력 모듈(110)은 대략 1㎒ 정도의 사이클을 갖는 제1 교류 전압을 출력하는 것을 일례로 한다.
제2 입력 모듈(120)은 제2 교류 전압을 출력한다. 제2 입력 모듈(120)은 제1 교류 전압과 동일한 사이클을 갖는 제2 교류 전압을 출력한다. 제1 입력 모듈(110)은 대략 1㎒ 정도의 사이클을 갖는 제2 교류 전압을 출력하는 것을 일례로 한다.
제2 입력 모듈(120)은 제1 입력 모듈(110)에서 출력되는 제1 교류 전압과 180도의 위상차를 갖는 제2 교류 전압을 출력한다. 제2 입력 모듈(120)은 제1 교류 전압의 파형을 반전한 반전 파형을 갖는 제2 교류 전압을 출력한다.
변압 모듈(130)은 제1 입력 모듈(110) 및 제2 입력 모듈(120)에서 출력되는 교류 전압들을 합산하여 합산 교류 전압을 생성한다. 변압 모듈(130)의 1차 측은 제1 입력 모듈(110) 및 제2 입력 모듈(120)과 연결된다. 변압 모듈(130)은 1차 측을 통해 제1 교류 전압 및 제2 교류 전압이 입력된다. 변압 모듈(130)은 제1 교류 전압 및 제2 교류 전압을 합산하여 합산 교류 전압을 생성한다.
변압 모듈(130)은 합산 교류 전압을 설정 전압을 갖는 출력 교류 전압으로 증폭한다. 변압 모듈(130)은 출력 교류 전압을 전극 모듈(140)로 출력한다. 이때, 변압 모듈(130)의 2차 측은 전극 모듈(140)과 연결된다. 변압 모듈(130)은 2차 측을 통해 출력 교류 전압을 전극 모듈(140)로 출력한다.
전극 모듈(140)은 변압 모듈(130)에서 출력된 출력 교류 전압을 입력받는다. 전극 모듈(140)은 출력 교류 전압의 입력(인가)시 사용자의 피부에 전위차를 발생시켜 피부의 전기적 환경을 변화시킴으로써 피부의 탄력을 개선하기 위한 것이다.
전극 모듈(140)은 사용자의 피부에 접촉되는 한 쌍의 접촉 전극(142)을 포함한다. 한 쌍의 접촉 전극(142)은 본체의 동일면 상에 이격 배치된다. 한 쌍의 접촉 전극(142)은 양극성(bi-polar) 방식으로 구현된다.
한 쌍의 접촉 전극(142)은 공지의 이온토포레시스의 기능을 구현한다. 한 쌍의 접촉 전극(142)은 변압 모듈(130)을 통해 교류 전원이 공급(인가)됨에 따라 사용자의 피부와 폐회로를 구성한다. 한 쌍의 접촉 전극(142) 및 피부 사이에는 폐회로를 통해 교류 전류가 흐른다. 한 쌍의 접촉 전극(142)과 피부 사이에 흐르는 교류 전류는 피부의 진피층까지 인가된다. 이로 인해, 진피층 내의 물 분자가 회전하여 진피층이 무너짐을 방지하고, 사용자의 피부 주름을 개선하는 효과가 발생하게 된다.
감지 모듈(150)은 변압 모듈(130)의 전류량을 감지한다. 한 쌍의 접촉 전극(142)과 피부 사이에 교류 전류가 흐름에 따라 변압 모듈(130)의 1차 측에 전류량의 변화가 발생한다. 변압 모듈(130)의 1차 측에서의 전류량은 변압 모듈(130)의 2차 측에 흐르는 전류에 비례하여 결정된다. 이에, 감지 모듈(150)은 변압 모듈(130)의 1차 측에 연결되어 전류 신호를 감지한다. 감지 모듈(150)은 전류 신호를 전압 신호로 변환하여 출력한다. 즉, 감지 모듈(150)은 변압 모듈(130)의 1차 측에서 감지한 전류를 감지 전압 신호로 변환하여 출력한다.
한편, 도 3을 참조하면, 감지 모듈(150)에서 감지한 전류 신호(즉, 아날로그 전류 신호)에는 많은 노이즈가 포함되어 있다. 전류 신호에 노이즈가 포함된 경우 후술한 제어 모듈(160)에서의 피부 미용 기기(100)의 상태 판단시 오차(오판단)가 발생할 수 있다.
이에, 감지 모듈(150)은 전류 신호에서 노이즈를 필터링하여 정제된 전류 신호(이하, 정제 전류 신호)를 생성한다. 감지 모듈(150)은 전류 신호에서 설정 주파수 대역의 신호를 필터링하여 정제 전류 신호를 생성한다. 일례로, 사용자가 1초에 20번 이상 접촉 전극(142)을 흔드는 것은 물리적으로 불가능하므로, 감지 모듈(150)은 20Hz 이상의 주파수 대역의 전류 신호를 노이즈로 판단한다. 감지 모듈(150)은 전류 신호에서 노이즈(즉, 20Hz 이상의 주파수 대역의 전류 신호)를 필터링하여 정제 전류 신호를 생성한다. 감지 모듈(150)은 정제 전류 신호를 감지 전압 신호로 변환하여 출력한다.
제어 모듈(160)은 감지 전압 신호를 근거로 피부 미용 기기(100)의 러빙 감지 모드 진입 여부를 판단한다.
제어 모듈(160)은 감지 전압 신호의 기울기를 근거로 피부 미용 기기(100)의 러빙 감지 모드 진입 여부를 판단할 수 있다. 제어 모듈(160)은 감지 전압 신호 중 설정 시간 동안의 기울기를 산출한다. 제어 모듈(160)은 산출한 기울기와 설정 기울기(즉, 최소 설정 기울기, 최대 설정 기울기)를 비교하여 러빙 감지 모드 진입 여부를 판단한다.
도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 감지 전압 신호 중 설정 시간 동안의 기울기가 최소 설정 기울기 이하이면, 피부 미용 기기(100)의 접촉 전극(12)은 피부의 한 곳에 머물러있거나, 매우 천천히 이동할 가능성이 높다.
이에, 제어 모듈(160)은 감지 전압 신호 중 설정 시간 동안의 기울기가 최소 설정 기울기 이하이면 러빙 감지 모드 진입으로 판단한다.
도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 감지 전압 신호 중 설정 시간 동안의 기울기가 최소 설정 기울기를 초과하고 최대 설정 기울기 미만이면, 피부 미용 기기(100)의 접촉 전극(12)은 정상적으로 러빙할 가능성이 높다.
이에, 제어 모듈(160)은 감지 전압 신호 중 설정 시간 동안의 기울기가 최소 설정 기울기를 초과하고 최대 설정 기울기 미만이면 러빙 감지 모드로 진입하지 않고, 피부 미용 기기(100)의 러빙 상태로 판단한다.
도 4의 (c)에 도시된 바와 같이, 감지 전압 신호 중 설정 시간 동안의 기울기가 최대 설정 기울기 이상이면, 사용자가 낼 수 있는 러빙 속도가 아니므로 노이즈로 판단한다.
이에, 제어 모듈(160)은 감지 전압 신호 중 설정 시간 동안의 기울기가 최대 설정 기울기 이상이면 해당 신호 전압 신호를 노이즈로 판단하여 러빙 감지 모드로 진입하지 않고, 다음 구간의 감지 전압 신호의 기울기를 근거로 러빙 감지 모드 진입 여부를 재판단한다.
한편, 제어 모듈(160)은 감지 전압 신호의 진폭을 근거로 러빙 감지 모드 진입 여부를 판단할 수도 있다. 제어 모듈(160)은 설정 진폭 미만인 감지 전압 신호의 진폭이 설정 시간 이상 지속되면 러빙 감지 모드 진입으로 판단한다. 이때, 제어 모듈(160)은 감지 전압 신호의 진폭이 설정 진폭 이상이면 러빙으로 판단한다.
제어 모듈(160)은 러빙 감지 모드 진입으로 판단하면 감지 모듈(150)에서 출력되는 감지 전압 신호를 근거로 피부 미용 기기(100)의 상태를 판단한다. 제어 모듈(160)은 감지 전압 신호를 근거로 러빙 상태 및 고정 상태 중 하나를 피부 미용 기기(100)의 상태로 판단한다.
도 5를 참조하면, 감지 모듈(150)에서 출력되는 감지 전압 신호는 사용자의 피부에 한 쌍의 접촉 전극(142)이 접촉된 상태에서 러빙되는 경우 설정 크기 이상의 변화량(즉, 변동(Fluctuation) 크기)을 갖는다.
반면, 도 6을 참조하면, 감지 모듈(150)에서 출력되는 감지 전압 신호는 사용자의 피부에 한 쌍의 접촉 전극(142)이 접촉된 상태에서 고정된 경우 설정 크기 미만의 변화량을 갖는다.
이에, 제어 모듈(160)은 감지 전압 신호를 설정 크기와 비교하여 피부 미용 기기(100)의 상태(즉, 러빙, 고정)를 판단한다. 제어 모듈(160)은 감지 전압 신호의 변동을 모니터링한다. 제어 모듈(160)은 감지 전압 신호의 변화량을 근거로 피부 미용 기기(100)의 상태를 판단한다. 제어 모듈(160)은 감지 전압 신호의 변화량을 근거로 러빙 상태 및 고정 상태 중 하나를 피부 미용 기기(100)의 상태로 판단한다.
일례로, 제어 모듈(160)은 감지 전압 신호의 변화량 및 설정 크기를 근거로 피부 미용 기기(100)의 상태를 판단한다. 제어 모듈(160)은 감지 전압 신호의 변화량이 설정 크기 이상이면 피부 미용 기기(100)의 러빙 상태로 판단한다. 제어 모듈(160)은 감지 전압 신호의 변화량이 설정 크기 미만이면 피부 미용 기기(100)의 고정 상태로 판단한다.
다른 일례로, 제어 모듈(160)은 제1 설정 시간 동안 설정 크기 이상인 감지 전압 신호의 횟수를 근거로 피부 미용 기기(100)의 상태를 판단할 수도 있다. 제어 모듈(160)은 제1 설정 시간 동안 설정 크기 이상의 변화량을 갖는 감지 전압 신호의 횟수를 카운트한다. 제어 모듈(160)은 제1 설정 시간 동안 카운트한 횟수가 설정 횟수 이상이면 피부 미용 기기(100)의 러빙 상태로 판단한다. 제어 모듈(160)은 제1 설정 시간 동안 카운트한 횟수가 설정 횟수 미만이면 피부 미용 기기(100)의 고정 상태로 판단한다.
또 다른 일례로, 제어 모듈(160)은 제1 설정 시간 동안 설정 크기 미만인 감지 전압 신호의 변화량이 감지된 시간을 근거로 피부 미용 기기(100)의 상태를 판단할 수도 있다. 제어 모듈(160)은 감지 전압 신호의 변화량이 설정 크기 미만인 시간을 카운트한다. 제어 모듈(160)은 감지 전압 신호의 변화량이 연속적으로 설정 크기 미안인 시간을 카운트한다. 제어 모듈(160)은 카운트한 시간이 제1 설정 시간 이상이면 피부 미용 기기(100)의 고정 상태로 판단한다. 제어 모듈(160)은 카운트한 시간이 제1 설정 시간을 미만이면 피부 미용 기기(100)의 러빙 상태로 판단한다.
제어 모듈(160)은 피부 미용 기기(100)의 상태를 근거로 한 쌍의 접촉 전극(142)을 통한 전류 출력을 차단한다. 이때, 제어 모듈(160)은 피부 미용 기기(100)의 상태에 따라 제1 입력 모듈(110) 및 제2 입력 모듈(120)의 교류 전압 출력을 제어한다.
피부 미용 기기(100)가 러빙 상태인 것으로 판단하면, 제어 모듈(160)은 교류 전압(즉, 제1 교류 전압 및 제2 교류 전압)의 출력 상태를 유지하도록 제1 입력 모듈(110) 및 제2 입력 모듈(120)을 제어한다.
제어 모듈(160)은 피부 미용 기기(100)의 고정 상태인 것으로 판단하면, 제어 모듈(160)은 교류 전압 출력을 정지하도록 제1 입력 모듈(110) 및 제2 입력 모듈(120)을 제어한다. 제어 모듈(160)은 교류 전압 출력을 정지시킨 후에 제2 설정 시간이 경과하면 교류 전압을 재출력하도록 제1 입력 모듈(110) 및 제2 입력 모듈(120)을 제어한다.
도 7을 참조하면, 제어 모듈(160)은 제1 설정 시간(t1~t2) 동안 감지 전압 신호의 변화량이 설정 크기 미만이므로 교류 전압의 출력을 정지하도록 제1 입력 모듈(110) 및 제2 입력 모듈(120)을 제어한다. 제어 모듈(160)은 제2 설정 시간(t2~t3) 동안 출력 정지 상태를 유지한다. 제어 모듈(160)은 제2 설정 시간이 경과한 시점(즉, t3)부터 교류 전압을 재출력하도록 제1 입력 모듈(110) 및 제2 입력 모듈(120)을 제어한다.
한편, 접촉 전극(142)과 피부가 완전이 접촉되지 않은 상태에서 피부 미용 기기(100)에서 교류 전압이 출력되면, 접촉 전극(142)과 피부 사이에 순간적으로 고주파의 교류 전류가 생성되어 스파크가 발생하고, 스파크에 의해 사용자가 따가움을 느낄 수 있다.
이를 방지하기 위해서, 피부 미용 기기(100)는 고주파인 교류 전압의 출력 전에 상대적으로 낮은 전압을 갖는 미세 교류 전압을 피부로 출력하여 접촉 전극(142)과 피부의 접촉 여부를 감지할 수 있다.
일례로, 피부 미용 기기(100)는 접촉 전극(142)을 통해 미세 교류 전압을 출력한다. 한 쌍의 접촉 전극(142)은 사용자의 피부와 폐회로를 구성한다. 한 쌍의 접촉 전극(142) 및 피부 사이에는 폐회로를 통해 교류 전압을 인가할 때보다 상대적으로 낮은 미세 교류 전류가 흐른다.
피부 미용 기기(100)는 미세 교류 전류에 의한 전압 변화를 근거로 접촉 전극(142)과 피부의 접촉 여부를 감지한다. 피부 미용 기기(100)는 미세 교류 전류에 의한 감지 전압이 설정값 이상이면 접촉 전극(142)과 피부의 접촉으로 판단한다. 피부 미용 기기(100)는 접촉 전극(142)이 피부에 접촉된 것으로 판단되면, 접촉 전극(142)을 통해 교류 전류를 출력한다.
도 8은 상술한 피부 미용 기기(100)를 구현하기 위한 회로도의 일례이다.
제1 입력 모듈(110)은 입력단(RF_N), 복수의 저항(R39, R36, R41), 다이오드(D3), 트랜지스터(Q13) 및 커패시터(C33)로 구성된다.
입력단(RF_N)은 피부 미용 기기(100)의 전원부(예를 들면, 배터리)로부터 제1 교류 전압을 입력받는다. 저항(R39)의 일단은 입력단(RF_N)에 연결된다. 저항(R39)의 타단은 트랜지스터(Q13)의 게이트에 연결된다. 이때, 다이오드(D3)는 저항(R39)에 병렬로 연결된다. 저항(R39)의 타단과 트랜지스터(Q13)를 연결하는 선로에는 저항(R41)의 일단이 연결되며, 저항(R41)의 타단은 그라운드(GND)에 연결된다. 트랜지스터(Q13)의 드레인은 변압 모듈(130)의 1차 측에 연결된다. 이때, 저항(R36)의 일단은 트랜지스터(Q13)의 드레인과 변압 모듈(130)의 1차 측을 연결하는 선로에 연결된다. 저항(R36)의 타단은 커패시터(C33)의 일단에 연결된다. 트랜지스터(Q13)의 소스 및 커패시터(C33)의 타단은 그라운드(GND_A)에 연결된다.
여기서, 제2 입력 모듈(120)에 포함되는 복수의 저항(R39, R36, R41), 다이오드(D3), 트랜지스터(Q13) 및 커패시터(C33)는 도면에 도시된 연결 이외에도 다양한 형태로 변형될 수 있다.
제2 입력 모듈(120)은 입력단(RF_P), 복수의 저항(R46, R49, R45), 다이오드(D4), 트랜지스터(Q14) 및 커패시터(C34)로 구성된다.
입력단(RF_P)은 피부 미용 기기(100)의 전원부(예를 들면, 배터리)로부터 제2 교류 전압을 입력받는다. 저항(R46)의 일단은 입력단(RF_P)에 연결된다. 저항(R46)의 타단은 트랜지스터(Q14)의 게이트에 연결된다. 이때, 다이오드(D4)는 저항(R46)에 병렬로 연결된다. 저항(R46)의 타단과 트랜지스터(Q14)를 연결하는 선로에는 저항(R49)의 일단이 연결되며, 저항(R49)의 타단은 그라운드(GND)에 연결된다. 트랜지스터(Q14)의 드레인은 변압 모듈(130)의 1차 측에 연결된다. 이때, 저항(R45)의 일단은 트랜지스터(Q14)의 드레인과 변압 모듈(130)의 1차 측을 연결하는 선로에 연결된다. 저항(R45)의 타단은 커패시터(C34)의 일단에 연결된다. 트랜지스터(Q14)의 소스 및 커패시터(C34)의 타단은 그라운드(GND_A)에 연결된다.
여기서, 제2 입력 모듈(120)에 포함되는 복수의 저항(R46, R49, R45), 다이오드(D4), 트랜지스터(Q14) 및 커패시터(C34)는 도면에 도시된 연결 이외에도 다양한 형태로 변형될 수 있다.
변압 모듈(130)은 1차 측에 배치된 복수의 코일 및 2차 측에 배치된 복수의 코일을 포함한다. 1차 측에 배치된 복수의 코일은 직렬로 연결되어 제1 입력 모듈(110) 및 제2 입력 모듈(120)과 연결된다. 2차 측에 배치된 복수의 코일은 직렬로 연결되어 전극 모듈(140)과 연결된다.
전극 모듈(140)은 한 쌍의 접촉 전극(PAD1, PAD2), 저항(R37, R38) 및 커패시터(C32)를 포함한다.
한 쌍의 접촉 전극(PAD1, PAD2)은 각각 변압 모듈(130)의 2차 측에 배치된 코일에 연결된다. 접촉 전극(PAD1)은 변압 모듈(130)의 2차 측에 배치된 코일들의 일단에 연결되고, 접촉 전극(PAD2)은 변압 모듈(130)의 2차 측에 배치된 코일들의 타단에 연결된다.
접촉 전극(PAD1) 및 변압 모듈(130)을 연결하는 선로에는 저항(R38)이 배치된다.
저항(R37)의 일단은 접촉 전극(PAD1) 및 변압 모듈(130)을 연결하는 선로에 연결된다. 이때, 저항(R37)의 일단은 저항(R38)과 변압 모듈(130) 사이에서 선로에 연결된다. 저항(R37)의 타단은 접촉 전극(PAD2) 및 변압 모듈(130)을 연결하는 선로에 연결된다.
커패시터(C32)의 일단은 접촉 전극(PAD1) 및 변압 모듈(130)을 연결하는 선로에 연결된다. 이때, 커패시터(C32))의 일단은 저항(R38)과 접촉 전극(PAD1) 사이에서 선로에 연결된다. 커패시터(C32)의 타단은 접촉 전극(PAD2) 및 변압 모듈(130)을 연결하는 선로에 연결된다.
여기서, 전극 모듈(140)에 포함되는 저항(R37, R38), 커패시터(C32)는 도면에 도시된 연결 이외에도 다양한 형태로 변형될 수 있다.
감지 모듈(150)은 IC 회로(U6)를 포함한다. IC 회로(U6)는 변압 모듈(130)의 1차 측 코일에 흐르는 교류 전류를 입력받는다. IC 회로(U6)는 교류 전류를 전압으로 변환한 후 출력단(Current_AD)을 통해 제어 모듈(160)로 출력한다. 여기서, 감지 모듈(150)에 포함되는 저항(R50, R51, R52), 커패시터(C35, C36, C37) 및 인덕터(L3)는 도면에 도시된 연결 이외에도 다양한 형태로 변형될 수 있다.
도 9를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 피부 미용 기기 제어 방법을 설명하면 아래와 같다.
피부 미용 기기(100)는 한 쌍의 접촉 전극(142)에 접촉된 피부로 교류 전류를 인가한다(S100). 피부 미용 기기(100)는 서로 반전 파형을 갖는 제1 교류 전압 및 제2 교류 전압을 입력받는다. 피부 미용 기기(100)는 제1 교류 전압 및 제2 교류 전압을 합산한 후 설정 전압을 갖는 출력 교류 전압으로 증폭하여 한 쌍의 접촉 전극(142)으로 출력한다. 한 쌍의 접촉 전극(142)은 피부와 접촉된 상태에서 출력 교류 전압이 인가됨에 피부에 전위차를 발생시켜 교류 전류를 피부에 인가한다.
피부 미용 기기(100)는 교류 전류 인가에 따른 전압 변동을 감지한다(S200). 피부 미용 기기(100)는 피부에 교류 전류가 인가됨에 따라 변압 모듈(130)의 1차 측에 형성되는 전류 신호를 감지한다. 한 쌍의 접촉 전극(142)과 피부 사이에 교류 전류가 흐름에 따라 변압 모듈(130)의 1차 측에 전류량의 변화가 발생한다. 변압 모듈(130)의 1차 측에서의 전류 신호는 변압 모듈(130)의 2차 측에 흐르는 전류에 비례하여 결정된다. 이에, 피부 미용 기기(100)는 변압 모듈(130)의 1차 측에 연결되어 전류 신호를 감지한다. 피부 미용 기기(100)는 감지한 전류 신호를 감지 전압 신호로 변환하여 출력한다.
피부 미용 기기(100)는 전류 신호에 노이즈가 포함된 경우 S300 단계에서의 상태 판단시 오차(오판단)가 발생할 수 있다. 이에, 피부 미용 기기(100)는 전류 신호에서 노이즈를 필터링한 정제 전류 신호를 생성한다. 피부 미용 기기(100)는 생성한 정제 전류 신호를 감지 전압 신호로 변환한다.
피부 미용 기기(100)는 전압 변동을 근거로 피부 미용 기기(100)의 상태를 판단한다(S300). 피부 미용 기기(100)는 S200 단계에서 출력되는 감지 전압 신호를 근거로 피부 미용 기기(100)의 상태를 판단한다. 피부 미용 기기(100)는 감지 전압 신호를 근거로 러빙 상태 및 고정 상태 중 하나를 피부 미용 기기(100)의 상태로 판단한다.
도 10을 참조하면, 피부 미용 기기(100)는 감지 전압 신호를 근거로 러빙 감지 모드 진입 여부를 판단한다. 피부 미용 기기(100)는 감지 전압 신호의 기울기 또는 진폭을 근거로 러빙 감지 모드 진입 여부를 판단한다.
일례로, 피부 미용 기기(100)는 감지 전압 신호 중 설정 시간 동안의 기울기와 설정 기울기를 비교하여 러빙 감지 모드 진입 여부를 판단한다. 이때, 피부 미용 기기(100)는 감지 전압 신호 중 설정 시간 동안의 기울기가 최소 설정 기울기 이하이면 러빙 감지 모드 진입으로 판단한다.
다른 일례로, 피부 미용 기기(100)는 감지 전압 신호의 진폭을 근거로 러빙 감지 모드 진입 여부를 판단할 수도 있다. 피부 미용 기기(100)는 설정 진폭 미만인 감지 전압 신호의 진폭이 설정 시간 이상 지속되면 러빙 감지 모드 진입으로 판단한다.
러빙 감지 모드 진입으로 판단하면(S310; 예), 피부 미용 기기(100)는 감지 전압 신호를 설정 크기와 비교하여 피부 미용 기기(100)의 상태(즉, 러빙, 고정)를 판단한다(S320). 감지 전압 신호는 사용자의 피부에 한 쌍의 접촉 전극(142)이 접촉된 상태에서 러빙되는 경우 설정 크기 이상의 변화량(즉, 변동(Fluctuation) 크기)을 갖고, 사용자의 피부에 한 쌍의 접촉 전극(142)이 접촉된 상태에서 고정된 경우 설정 크기 미만의 변화량을 갖는다.
피부 미용 기기(100)는 이를 근거로 러빙 상태를 판단한다. 이를 위해, 피부 미용 기기(100)는 감지 전압 신호의 변동을 모니터링한다. 피부 미용 기기(100)는 감지 전압 신호의 변화량을 근거로 피부 미용 기기(100)의 상태를 판단한다. 피부 미용 기기(100)는 감지 전압 신호의 변화량을 근거로 러빙 상태 및 고정 상태 중 하나를 피부 미용 기기(100)의 상태로 판단한다.
일례로, 피부 미용 기기(100)는 감지 전압 신호의 변화량 및 설정 크기를 근거로 피부 미용 기기(100)의 상태를 판단한다. 피부 미용 기기(100)는 감지 전압 신호의 변화량이 설정 크기 이상이면 피부 미용 기기(100)의 러빙 상태로 판단한다. 피부 미용 기기(100)는 감지 전압 신호의 변화량이 설정 크기 미만이면 피부 미용 기기(100)의 고정 상태로 판단한다.
다른 일례로, 피부 미용 기기(100)는 제1 설정 시간 동안 설정 크기 이상인 감지 전압 신호의 횟수를 근거로 피부 미용 기기(100)의 상태를 판단할 수도 있다. 피부 미용 기기(100)는 제1 설정 시간 동안 설정 크기 이상의 변화량을 갖는 감지 전압 신호의 횟수를 카운트한다. 피부 미용 기기(100)는 제1 설정 시간 동안 카운트한 횟수가 설정 횟수 이상이면 피부 미용 기기(100)의 러빙 상태로 판단한다. 피부 미용 기기(100)는 제1 설정 시간 동안 카운트한 횟수가 설정 횟수 미만이면 피부 미용 기기(100)의 고정 상태로 판단한다.
또 다른 일례로, 피부 미용 기기(100)는 제1 설정 시간 동안 설정 크기 미만인 감지 전압 신호의 변화량이 감지된 시간을 근거로 피부 미용 기기(100)의 상태를 판단할 수도 있다. 피부 미용 기기(100)는 감지 전압 신호의 변화량이 설정 크기 미만인 시간을 카운트한다. 피부 미용 기기(100)는 감지 전압 신호의 변화량이 연속적으로 설정 크기 미안인 시간을 카운트한다. 피부 미용 기기(100)는 카운트한 시간이 제1 설정 시간 이상이면 피부 미용 기기(100)의 고정 상태로 판단한다. 피부 미용 기기(100)는 카운트한 시간이 제1 설정 시간을 미만이면 피부 미용 기기(100)의 러빙 상태로 판단한다. 이때, 피부 미용 기기(100)는 피부 미용 기기(100)의 러빙 상태로 판단하면 상술한 S100 단계 내지 S300 단계를 반복하여 수행한다.
피부 미용 기기(100)는 감지 전압 신호 중 설정 시간 동안의 기울기가 최소 설정 기울기를 초과하고 최대 설정 기울기 미만이면 러빙 감지 모드로 진입하지 않고 러빙 상태로 판단한다. 이때, 피부 미용 기기(100)는 감지 전압 신호의 진폭이 설정 진폭 이상이면 러빙으로 판단할 수도 있다.
러빙 상태로 판단하면(S330; 예), 피부 미용 기기(100)는 S100 단계로 이동하여 피부로 교류 전류를 인가한다.
한편, 피부 미용 기기(100)는 감지 전압 신호 중 설정 시간 동안의 기울기가 최대 설정 기울기 이상이면 해당 신호 전압 신호를 노이즈로 판단하여 러빙 감지 모드로 진입하지 않고, 다음 구간의 감지 전압 신호를 선택한다. 이후, 피부 미용 기기(100)는 상술한 S310 단계 내지 S330 단계를 재수행하여 러빙 감지 모드 진입 여부를 재판단한다.
피부 미용 기기(100)가 고정 상태이면(S400; 예), 피부 미용 기기(100)는 피부로 인가되는 교류 전류를 차단한다(S500). 피부 미용 기기(100)는 피부 미용 기기(100)가 고정 상태인 것으로 판단하면 제1 교류 전압 및 제2 교류 전압의 입력을 차단하여 피부로 교류 전류가 인가되는 것을 차단한다.
교류 전류 차단 후 설정 시간이 경과하면(S600; 예), 피부 미용 기기(100)는 상술한 S100 단계 내지 S500 단계를 반복하여 수행한다.
한편, 피부 미용 기기(100)는 피부에 미세 전류를 인가하여 피부 접촉 여부를 감지한 후 S100 단계를 수행할 수 있다.
즉, 접촉 전극(142)과 피부가 완전이 접촉되지 않은 상태에서 피부 미용 기기(100)에서 교류 전압이 출력되면, 접촉 전극(142)과 피부 사이에 순간적으로 고주파의 교류 전류가 생성되어 스파크가 발생하고, 스파크에 의해 사용자가 따가움을 느낄 수 있다.
이를 방지하기 위해서, 피부 미용 기기(100)는 고주파인 교류 전압의 출력 전에 상대적으로 낮은 전압을 갖는 미세 교류 전압을 피부로 출력하여 접촉 전극(142)과 피부의 접촉 여부를 감지할 수 있다.
일례로, 피부 미용 기기(100)는 접촉 전극(142)을 통해 미세 교류 전압을 출력한다. 한 쌍의 접촉 전극(142)은 사용자의 피부와 폐회로를 구성한다. 한 쌍의 접촉 전극(142) 및 피부 사이에는 폐회로를 통해 교류 전압을 인가할 때보다 상대적으로 낮은 미세 교류 전류가 흐른다.
피부 미용 기기(100)는 미세 교류 전류에 의한 전압 변화를 근거로 접촉 전극(142)과 피부의 접촉 여부를 감지한다. 피부 미용 기기(100)는 미세 전류에 의한 감지 전압이 설정값 이상이면 접촉 전극(142)과 피부의 접촉으로 판단한다. 피부 미용 기기(100)는 접촉 전극(142)이 피부에 접촉된 것으로 판단되면 S100 단계를 수행한다.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형 예 및 수정 예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.

Claims (19)

  1. 피부로 교류 전류를 출력하는 적어도 한 쌍의 접촉 전극을 가지는 전극 모듈;
    인가되는 교류 전압을 증폭하여 상기 전극 모듈로 출력하는 변압 모듈;
    상기 변압 모듈의 전류 신호를 감지하고, 상기 전류 신호에서 노이즈가 제거된 정제 전류 신호를 감지 전압 신호로 변환하여 출력하는 감지 모듈; 및
    상기 감지 모듈에서 출력된 감지 전압 신호를 근거로 피부 미용 기기의 상태를 판단하고, 상기 피부 미용 기기의 상태를 근거로 상기 전극 모듈의 전류 출력을 제어하는 제어 모듈을 포함하고,
    상기 제어 모듈은 상기 피부 미용 기기가 고정 상태이면 상기 전극 모듈의 전류 출력을 차단하는 피부 미용 기기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어 모듈의 제어에 따라 제1 교류 전압을 상기 변압 모듈로 출력하는 제1 입력 모듈; 및
    상기 제어 모듈의 제어에 따라 제2 교류 전압을 상기 변압 모듈로 출력하는 제2 입력 모듈을 포함하고,
    상기 제1 교류 전압의 파형은 상기 제2 교류 전압의 파형과 180도의 위상차를 갖는 반전 파형인 피부 미용 기기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 변압 모듈은 1차 측을 통해 인가되는 제1 교류 전압 및 제2 교류 전압을 합산하여 합산 교류 전압을 생성하고, 상기 합산 교류 전압을 설정 전압을 갖는 출력 교류 전압으로 증폭하는 피부 미용 기기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 감지 모듈은,
    상기 변압 모듈의 1차 측에서 감지된 상기 전류 신호에서 설정 주파수 대역 이상의 신호를 필터링하여 상기 정제 전류 신호를 생성하는 피부 미용 기기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어 모듈은 상기 감지 전압 신호를 근거로 러빙 감지 모드 진입 여부를 판단하되,
    상기 감지 전압 신호의 기울기가 최소 설정 기울기 이하이거나, 상기 감지 전압 신호의 진폭이 설정 시간 동안 설정 진폭 미만이면 러빙 감지 모드 진입으로 판단하는 피부 미용 기기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어 모듈은 상기 감지 전압 신호의 기울기가 최소 설정 기울기를 초과하고 최대 설정 기울기 미만이면 러빙 상태로 판단하는 피부 미용 기기.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제어 모듈은 상기 감지 전압 신호 중 설정 시간 동안의 기울기가 최대 설정 기울기 이상이면 노이즈로 판단하고, 감지 전압 신호의 다음 구간 기울기를 근거로 러빙 감지 모드 진입 여부를 재판단하는 피부 미용 기기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어 모듈은 러빙 감지 모드 진입으로 판단하면 상기 감지 전압 신호를 근거로 상기 피부 미용 기기의 상태를 판단하되,
    상기 감지 전압 신호의 변동 크기가 설정 크기 이상이면 상기 피부 미용 기기의 러빙 상태로 판단하고,
    상기 감지 전압 신호의 변동 크기가 설정 크기 미만이면 상기 피부 미용 기기의 고정 상태로 판단하는 피부 미용 기기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제어 모듈은 상기 전극 모듈의 전류 출력을 차단한 후 설정 시간이 경과하면 전류를 재출력하도록 제어하는 피부 미용 기기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제어 모듈은 상기 피부 미용 기기의 고정 상태로 판단하면 상기 변압 모듈로 인가되는 교류 전압을 차단하고, 상기 교류 전압을 차단한 후 설정 시간이 경과하면 상기 변압 모듈로 교류 전압을 인가하는 피부 미용 기기.
  11. 적어도 한 쌍의 접촉 전극을 통해 피부로 교류 전류를 인가하는 단계;
    상기 교류 전류 인가에 따른 전압 변동을 감지하는 단계;
    상기 전압 변동을 근거로 피부 미용 기기의 상태를 판단하는 단계; 및
    상기 피부 미용 기기의 고정 상태로 판단하면, 상기 피부로 인가되는 교류 전류를 차단하는 단계를 포함하는 피부 미용 기기 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 교류 전류를 인가하는 단계는,
    서로 반전 파형을 갖는 제1 교류 전압 및 제2 교류 전압을 합산한 후 설정 전압을 갖는 출력 교류 전압으로 증폭하여 상기 한 쌍의 접촉 전극으로 인가하는 단계를 포함하는 피부 미용 기기 제어 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 전압 변동을 감지하는 단계는,
    변압 모듈의 1차 측에서 감지한 전류 신호를 감지 전압 신호로 변환하는 단계를 포함하는 피부 미용 기기 제어 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 전압 변동을 감지하는 단계는,
    변압 모듈의 1차 측에서 감지한 전류 신호 중 설정 주파수 대역 이상의 신호를 필터링하여 정제 전류 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 정제 전류 신호를 감지 전압 신호로 변환하는 단계를 포함하는 피부 미용 기기 제어 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 피부 미용 기기의 상태를 판단하는 단계는,
    상기 전압 변동에 따른 감지 전압 신호를 근거로 러빙 감지 모드 진입 여부를 판단하는 단계를 포함하고,
    상기 러빙 감지 모드 진입 여부를 판단하는 단계에서는 상기 감지 전압 신호의 기울기가 최소 설정 기울기 이하이거나, 상기 감지 전압 신호의 진폭이 설정 시간 동안 설정 진폭 미만이면 러빙 감지 모드 진입으로 판단하는 피부 미용 기기 제어 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 러빙 감지 모드 진입 여부를 판단하는 단계에서는,
    상기 감지 전압 신호의 기울기가 최소 설정 기울기를 초과하고 최대 설정 기울기 미만이면 러빙 상태로 판단하는 피부 미용 기기 제어 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 러빙 감지 모드 진입 여부를 판단하는 단계에서는,
    상기 감지 전압 신호 중 설정 시간 동안의 기울기가 최대 설정 기울기 이상이면 노이즈로 판단하고, 감지 전압 신호의 다음 구간 기울기를 근거로 러빙 감지 모드 진입 여부를 재판단하는 피부 미용 기기 제어 방법.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 피부 미용 기기의 상태를 판단하는 단계에서는,
    상기 전압 변동을 감지하는 단계에서 변환된 감지 전압 신호의 변동 크기가 설정 크기 이상이면 상기 피부 미용 기기의 러빙 상태로 판단하고,
    상기 감지 전압 신호의 변동 크기가 설정 크기 미만이면 상기 피부 미용 기기의 고정 상태로 판단하는 피부 미용 기기 제어 방법.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 피부로 인가되는 교류 전류를 차단하는 단계 이후 설정 시간이 경과하면 피부로 교류 전류를 재출력하는 단계를 더 포함하는 피부 미용 기기 제어 방법.
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